18 Temmuz 2018

ELEKTRONİK :

28 Ocak 2014 Bu içerik 17.318 kez okundu.

Mikroişlemcilerde ​CPU registerları

Mikroişlemcilerde  ​CPU registerları Mikro işlemci, register adı verilen 14 adet özel lokasyon içerir. Herbiri 16 bit genişliğinde olan bu lokasyonları özel bellek birimleri olarak düşünebiliriz. Registerler, mikro işlemci tarafından özel amaçlar için kullanılır. Ayrıca, çeşitli verilerin geçici süreler için sak
CPU registerları

Mikro işlemci, register adı verilen 14 adet özel lokasyon içerir. Herbiri 16 bit genişliğinde olan bu lokasyonları özel bellek birimleri olarak düşünebiliriz. Registerler, mikro işlemci tarafından özel amaçlar için kullanılır. Ayrıca, çeşitli verilerin geçici süreler için saklanması ve bu veriler üzerinde işlem yapılması için registerlerden yararlanılır. Registerler CPU chip’inin üzerinde yer aldıklarından, registerle yapılan işlemler, bellek bölgeleri üzerinde yapılan işlemlere nazaran çokdahahızlıdır.
8086/8088 mikro işlemcisinin sahip olduğu registerleri aşağıdaki gibi guruplara ayırmamız mümkün;


Segment registerleri (4 adet )
Genel amaçlı registerler
a) Data registerleri (4 adet )
b) Pointer ve index registerleri (4 adet )
Instruction Pointer (1 adet )
Program Status word (1 adet )
Yukarıda gösterilen 14 adet registerin 4 tanesi CODE, DATA, STACK VE EXTRA segmentlerin başlangıç adreslerini saklayan CS,DS,SS ve ES registerleridir. Bu dört registere genel olarak segment registerleri denilmektedir. Geriye kalanlardan 8 tanesi genel amaçlı register, 1 tanesi instruction pointer (komut göstergeci ) registeri ve sonuncusu da program status word (durum göstergeci) registeri olarak bilinmektedir. Program status word registerine flag registeri adını vereceğiz. Genel amaçlı registerler, kendi aralaronda iki guruba ayrılırlar. Her iki gurup, 4 adet registerden oluşur. Bunlardan ilk dört registere data, diğer 4 adet registereise pointer ve index registerleri adı verlir.



Data registerları

Daha çok, aritmetiksel işlemler için kullanılan DATA registerleri AX,BX,CX ve DX’dir. Herbir DATA registeri diğer registerlerden farklı olarak, bir bütün halinde veya iki parça halinde kullanılabilmektedir. Bir DATA registerini iki alt alana bölebilir, böylece registeri 16 bitlik birtek register halinde veya 8 bitlik iki ayrı register halinde kullanma imkanına sahip olabiliriz. Bu özellik şekil üzerinde gösterilmiştir. Örneğin AX registerini 16 bitlik işlemler için AX’i oluşturan AH ve AL yi ise 8 bitlik işlemler için ele alırız. 16 bit uzunluğundaki data registerlerinden herhangi birisinin yüksek seviyeli kısmı (high order) register isminin ve ‘High’ kelimesinin ilk harfi ile , alçak seviyeli kısmı (Low order) ise ,yine register isminin ve ‘Low’ kelimesinin ilk harfi ile gösterilir. Böylece AX için AH ve AL, BX için BH ve BL ,CX için CH ve CL, DX için DH ve DL olarak isimlendirilen 8-bitlik registerler elde edilir. Bu 8 bit registerlerden birinin değerinin değiştirilmesi ile, kendisini ihtiva eden 16 bit registerinin değerinin de değişeceği ve bunun tersinin de mümkün olacağı açıktır. Fakat bir 16-bit registerin herhangi bir yarımı üzerinde yapılan işlem diğer yarımı üzerinde değişikliğe yol açmayacaktır. Data registerlerinin dışında kalan registerlerinin dışında kalan registerlerin, bu şekilde alt alanlara bölenemeyeceği şekil üzerinde de gösterilmiştir. Ancak flag registerleri için daha da farklı bir kullanım söz konusudur.

DATA registerlerinin herhangibiri genel program amaçları için kullanılabilir. Diğer taraftan belirli data registerlerlerinin belirli işlemler sırasında operand olarak kullanılması zorunludur. Böyle bir durumda, programcının bir seçim yapması söz konusu değildir. Akümülatör olarak isimlendirilebilen AX registeri ; çarpa, bölme, giriş, çıkış, bazı string operasyonlarında word uzunluklu olarak kullanılır. AL registeri byte uzunluklu olup, bazı operasyonların sayaç registeri olarak veya desimal amaçlı aritmetiksel işlemlerde transfer alanı (alıcı alan registeri ) olorak kullanılır. Ah registeri byte uzunluklu bölme ve çarpmalarda kullanılır. Base registerolarak isimlendirilebilen BX , daha çok bellek içindeki verilerin adreslanmesinde kullanılır. CX sayaç registeridir, LOOP komutlarının veya tekrarlı! ; string operasyonlarının sayaç registeri olarak kullanılır. CL registeri shift ve rotate sayacı olarak kullanılabilir. Data registeri ismi verilen DX , word uzunluklu çarpma ve bölme operasyonlarında ,ayrıca giriş çıkış operasyonları için port numarası göstermede kullanılır.

Segment registerları

8088 ve 8086 işlemcisi kullanan bilgisayarlar, programların veya dataların belleğin iki ayrı alanına yerleştirirler. Bu program ve data alanları maximum 64 K büyüklüğnde olup segment olarak isimlendirilir. 8088 işlemcisi aynı anda 4 ayrı segmente sahip olabilir. Bu segmentler CODE, DATA, STACK ve EXTRA segment olarak isimlendirilir. Bu segmentlere ait ilk byte’ın diğer bir deyişle segmentin başlangıç adresinin gösterilmesi için 4 ayrı register kullanılır. Bunlar; sırası ile CS, DS, SS ve ES olup segment registerleri olarak isimlendirilirler. Code segment registeri olan CS icra gören programı içeren segmentin başlangıç adresini gösterir. Diğer bir deyişle, CS ile adreslenen segment içinde makine dili komutları yer almaktadır. Stack segment registeri olan SS, geçerli stack segmentin başlangıç adresini içerir. Stack segmen! t,çeşitli verilerin geçici olarak saklandığı bir bellek bloğudur. Data segment registeri olan DS ,geçerli data segmentinin başlangıç adresidir. Bu segment genel olarak program değişkenleri tarafından kullanılır. Diğer bir deyişle, bilgi işlem operasyonlarına tabi tutulan bilgiler, data segment içindeki lokasyonlarda yer alırlar. Ekstra segment registeri olan ES geçerli ekstra segmentin başlangıç adresini içerir. Ekstra segment, genel olarak string operasyonları için kullanılır. Yeterli bellek büyüklüğüne sahip olan sistemlerde bu 4 segment, belleğin farklı parçalarıdır. Geniş belleğe sahip olmayan sistemlerde ise, bu segmentler üstüste gelebilir.

Pointer ve index registerları

Yukardaki şekil üzerinde degösterildiği gibi; pointer ve indeks registerleri SP, BP, SI ve DI ’dir. Ancak, IP ve BX registerlerini de birer pointer ya da indeks registeri olarak kabul etmek mümkündür. Pointer ve indeks registerleri de, data registerleri gibi aritmetiksel işlemler için kullanılabilmektedirler. Fakat bu registerlerin kullanımındaki asıl amaç çeşitli bellek bölgelerindeki verilere ulaşabilmek için adres göstericisi olarak ele alınmalarıdır. Bellek içindeki bir lokasyonun adresini gösterebilmek için, iki ayrı adres değeri kullanılır. İlk değer, işaret edilen lokasyonu içinde barındıran segmentin adresidir . bu noktada segment registerlerinden yararlanılır. Lokasyonun segment içindeki yerini gösteren ikinci adres değeri ise offset adresi olarak bilinir. Offset adreslerinin gösterilmesi için de , pointer ve indeks registerlerinden yararlan! 05;lır.

Mikro işlemci, code segment içindeki lokasyonlara erişebilmek için CS ve IP registerlerini kullanır. Stack segment içinde bulunan bir veriye ulaşmak için SS registeri ile birlikte SP ya da BP registerlerinden birini kullanmak gerekir. Data segment içindeki lokasyonlara erişmek için, data segmentin başlangıcı olan DS registerinden, lokasyonun offset adresini göstermesi için de BX, SI veya DI registerlerinden yararlanılır. Ekstra segment ya da gelişigüzel seçilen bir segment içerisindeki lokasyonlara erişebilmek için CS, DS, SS’ten yararlanabiliriz. Örneğin ES’deki değeri SS’ e ve ekstra segment içindeki lokasyonun offset adreslerini BP’ ye aktarabiliriz.

Instruction pointer registerı

Komut göstergeci olarak isimlendirebileceğimiz IP registeri, 8088’in icra ünitesi tarafundan icra ettirilecek olan bir sonraki komutun offset adresini içerir. Offset adersi IP ile gösterilen bellek bölgesi code segmenti içindedir. Çünkü programları oluşturan komutlar bu segment içinde bulunur. IP registeri özel amaçlı bir register olması nedeniyle, programcı tarafından direkt olarak kullanılamaz. Ancak bu registerin değerini, stack üzerindeki bilgiler ile dolaylı olarak değiştirmek mümkündür.

Program status word registerı

Program status word registeri, kısaca PSW şeklinde gösterebiliriz. Bu registere flag registeri adını vereceğiz. Flag registeri diğer registerlerden oldukça farklıdır. Herşeyden önce, ‘PSW’ gösterimi bir operand değil, sadece bu registerden bahsetmek için kullanılan bir kısaltmadır. Flag registerinin bir bütün olarak veya 16 bitlik, 8 bitlik bir sayı olarak değerlendirilmesi söz konusu değildir. Çünkü flag registerinin sayısal değeri değil, kendisini oluşturan bitlerin herbirinin değeri önem taşımaktadır. Ancak, burada da bir kısıtlama olacak ve registeri oluşturan 16 bitten sadece 9 tanesi kullanılacaktır. Bu 9 bitin herbirinin mevcut değeri çeşitli kontrol komutların icra şekline etki etmekte ya da aritmetiksel veya mantıksal işlemlerin sonucu hakkında bilgi vermektedir. Örneğin ! flag registerinin 6.biti zero flağı olarak isimlendirilir. Bu işlem sonrasında , bu bitin değerini kontrol ederek , işlem sonucunun 0 olup olmadığını kontrol edebiliriz. Bu bitin değeri 1 ise , işlemin sonucu 0 , aksi taktirde 0’dan farklıdır.

Yorum Ekle

Adınız Soyadınız *
Email Adresiniz *
Mesajınız *
Güvenlik Kodu
*

Yorumlar

Henuz yorum yazılmadı.İlk yorumlayan siz olun
Page Rank